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雷电过电压及防护

雷电过电压及防护
雷电过电压及防护

雷电过电压及防护

雷电放电涉及气象、地形地质等许多自然因素,有很大的随机性,因而表征雷电特性的各种参数也就带有统计的性质。许多国家地区都选择典型地区地点建立雷电观测站,并在输电线路和变电站中附设观测装置,进行长期而系统的雷电观测,将观测的数据进行系统的分析,得到相应的雷电参数,为研究和防雷提供依据,从而进行保护。

一、雷电参数

雷暴日:每年中有雷电的天数。

雷暴小时:每年中有雷电的小时数。

年平均雷暴日不超过15 的地区为少雷区;超过40 的为多雷区;超过90 的地区及根据运行经验雷害特别严重的地区为强雷区

地面落雷密度γ:每一个雷暴日、每平方公里对地面落雷次数。电力行业标准DL/T620-1997建议取γ= 0.07次/平方公里. 雷电日。

雷电通道波阻抗:雷电通道如同一个导体,雷电流在导体中流动,对电流波呈现一定的阻抗,该阻抗叫做雷电通道波阻抗(规程建议取300 ~ 400Ω)

雷电流的极性:国内外实测结果表明,负极性雷占绝大多数,约占

75 ~ 90 %。

雷电流幅值

雷电流:雷击具有一定参数的物体时,若被击物阻抗为零,流过被击物的电流规程规定,雷电流是指雷击于的低接地电阻物体时,流过该物体的电流。

雷电流波头:1 ~ 5 μs 范围内变化,多为2.5 ~ 2.6 μs,规程规定取2.6 μs;雷电流波长:20 ~ 100 μs ,多数为50 μs 左右。为简化计算,视为无限长;雷电流陡度:陡度α与幅值I 有线性的关系,即幅值愈大,陡度也愈大。一般认为陡度超过50 kA/μs 的雷电流出现的概率已经很小(约为0.04)波形:

二、防雷的基本措施

1、避雷针和避雷线

避雷针(线)的保护原理

当雷云的先导向下发展,高出地面的避雷针(线)顶端形成局部电场强度集中的空间,以至有可能影响下行先导的发展方向,使其仅对避雷针(线)放电,

从而使得避雷针(线)附近的物体免遭雷击。

对避雷针(线)的要求

(1)为了使雷电流顺利地泄入大地,故要求避雷针(线)应有良好的接地装置。(2)被保护设备全面位于避雷针(线)的保护范围内。但为了防止与被保护物之间的间隙击穿(也称为反击),它们之间应保持一定的距离

2、避雷器

避雷器的保护原理

当雷电入侵波或操作波超过某一电压值后,避雷器将优先于与其并联的被保护电力设备放电,从而限制了过电压,使与其并联的电力设备得到保护。

避雷器的技术要求

(1)过电压作用时,避雷器先于被保护电力设备放电,当然这要由两者的全伏秒特性的配合来保证;

(2)避雷器应具有一定的熄弧能力,以便可靠地切断在第一次过零时的工频续流。

避雷器的种类

保护间隙,管式避雷器,阀式避雷器(包括金属氧化物避雷器)

防雷接地

接地:就是把设备与电位参照点的地球作电气上的连接,使其对地保持一个低的电位差。

办法:在大地表面土层中埋设金属电极,这种埋入地中并直接与大地接触的金属导体,叫做接地体,有时也称为接地装置。

①工作接地:为了运行的需要,将电网某一点接地,其目的是为了稳定对地电位与继电保护上的需要。

②保护接地:为了保护人身安全,防止因电气设备绝缘劣化,外壳可能带电而危及工作人员安全。

③防雷接地:导泄雷电流,消除过电压对设备的危害。

④静电接地:在可燃物场所的金属物体接地。

三、架空线路的雷击过电压

输电线路防雷的任务:采用技术上与经济上的合理措施,使系统雷害降低到运行

部门能够接受的程度,保证系统安全可靠运行。

输电线路防雷的措施(“四道防线”):

(1)防止雷直击导线

沿线架设避雷线,有时还要装避雷针与其配合

(2)防止雷击塔顶或避雷线后引起绝缘闪络

降低杆塔的接地电阻,增大耦合系数,适当加强线路绝缘,在个别杆塔上采用避雷器等

(3)防止雷击闪络后转化为稳定的工频电弧

适当增加绝缘子片数,减少绝缘子串上工频电场强度,电网中采用不接地或经消弧线圈接地方式

(4)防止线路中断供电

采用自动重合闸,或双回路、环网供电等措施

衡量输电线路防雷性能的两个指标:

耐雷水平(单位:kA)

雷击线路不致引起绝缘闪络的最大雷电流幅值,称为线路的耐雷水平。线路的耐雷水平愈高,线路绝缘发生闪络的机会就愈小。

雷击跳闸率(单位:次/ l00km·40雷电日)

雷击跳闸率是指折算为统一的条件下,因雷击而引起的线路跳闸的次数。此统一条件规定为每年40 个雷电日和l00km 的线路长度。

四、无避雷线时的感应雷过电压

雷击线路附近地面:

雷击杆塔或线路附近避雷线:

α——感应过电压系数,kV/m,其值等于以kA/μs为单位的雷电流平均陡度值,即α= I / 2.6。

hd ——导线平均高度,m。

实测表明,感应过电压峰值最大可达300 ~ 400kV。这对35kV及以下的水泥杆线路可能引起闪络事故;110kV及以上的线路,由于绝缘水平较高,一般不会引起闪络事故,且感应过电压同时存在于三相导线上,故相间不存在电位差,只能引起对地闪络。

雷击导线的过电压及耐雷水平

雷击点电压:

输电线耐雷水平:

雷击塔顶时的过电压及耐雷水平

塔顶电位:

导线电位:

绝缘子承受电压=塔顶电位-导线电位=耐雷水平

耐雷水平:

五、发电厂和变电所的防雷保护

发电厂、变电所防止直击雷的措施:采用避雷针、避雷线及良好的接地网。

装设避雷针(线)的原则

装设的避雷针(线)应该使所有设备均处于避雷针及避雷线的保护范围之内。另外,要注意防止反击。即雷击于避雷针及避雷线后,它们的地电位可能提高,如果它们与被保护设备的距离不够大,则有可能在避雷针、避雷线与被保护设备之间发生放电,或叫做逆闪络。此类放电现象不但会在空气中发生,而且还会在地下接地装置间发生,一旦出现,高电位就将加到电力设备上,有可能导致电力设

备的绝缘损坏。

直击雷过电压的保护

由避雷针和避雷器及浪涌吸收器组成。避雷针来保护附近的设施不会被雷击,避雷器来抑制雷电波的高度,浪涌吸收器将过电压波形的陡度放缓

侵入波过电压的保护

变压器与避雷器之间允许的最大电气距离:

气体绝缘变电所的防雷保护

(1)全封闭SF6气体绝缘变电所(GIS)是除变压器以外整个变电所的高压电力设备及母线,封闭在一个接地的金属壳内,壳内充以(3 ~ 4)×1.01325×105 Pa大气压的SF6气体作为相间和对地的绝缘。

GIS变电所雷电过电压保护的特点

GIS绝缘的全伏秒特性比较平坦,其冲击系数很小,约为1.2 ~ 1.3。因此它的绝缘水平主要决定于雷电冲击电压。

(2)GIS变电所的波阻抗一般在60 ~ 100Ω之间,远比架空线路低,这对变电所的侵入波保护有利。

(2)(3)GIS变电所结构紧凑,设备之间的电气距离小,避雷器离被保护设备较近,防雷保护措施比敞开式变电所容易。

(4)GIS绝缘完全不允许电晕,一旦发生电晕,将立即击穿;而且没有自恢复能力。

变电所防雷的具体措施

变电所遭受的雷击是下行雷,主要雷直击在变电所的电气设备上,或架空线路的感应雷过电压和直雷过电压形成的雷电波沿线路侵入变电所。因此,避免直击

雷和雷电波对变电所进线及变压器产生破坏就成为变电所雷电防护的关键。

1、变电所应装设避雷针对直击雷进行防护

架设避雷针是变电所防直击雷的常用措施,避雷针是防护电气设备、建筑物不受直接雷击的雷电接收器,其作用是把雷电吸引到避雷针身上并安全地将雷电流引入大地中,从而起到保护设备效果。变电所装设避雷针时应使所有设备都处于避雷针保护范围之内。

2、变电所的进线防护

要限制流经避雷器的雷电电流幅值和雷电波的陂度就必须对变电所进线实施保护。当线路上出现过电压时,将有行波导线向变电所运动,起幅值为线路绝缘的50%冲击闪络电压,线路的冲击耐压比变电所设备的冲击耐压要高很多。因此,在接近变电所的进线上加装避雷线是防雷的主要措施。如不架设避雷线,当遭受雷击时,势必会对线路造成破坏。

3、变电站对侵入波的防护

变电站对侵入波的防护的主要措施是在其进线上装设阀型避雷器。阀型避雷器的基本元件为火花间隙和非线性电阻。目前, SFZ系列阀型避雷器,主要有用来保护中等及大容量变电所的电气设备。FS系列阀型避雷器,主要用来保护小容量的配电装置。

4、变压器的防护

变压器的基本保护措施是在接近变压器处安装避雷器,这样可以防止线路侵入的雷电波损坏绝缘。

装设避雷器时,要尽量接近变压器,并尽量减少连线的长度,以便减少雷电电流在连接线上的压降。同时,避雷器的连线应与变压器的金属外壳及低压侧中性点连接在一起,这样就有效减少了雷电对变压器破坏的机会。

变电站的每一组主母线和分段母线上都应装设阀式避雷器,用来保护变压器和电气设备。各组避雷器应用最短的连线接到变电装置的总接地网上。避雷器的安装应尽可能处于保护设备的中间位置。

5、变电所的防雷接地

变电所防雷保护满足要求以后,还要根据安全和工作接地的要求敷设一个统一的接地网,然后避雷针和避雷器下面增加接地体以满足防雷的要求,或者在防雷装置下敷设单独的接地体。

6、变电所防雷感应

采取防雷感应保护的措施主要有:多分支接地引线,减少引线雷电流;改善汇流系统的结构,减少引下线对弱电设备的感应;除了在电源入口装设处压敏电阻等限制过压装置外,还可在信号线接入处使用光耦元件;所有进出控制室的电缆均采用屏蔽电缆,屏蔽层共用一个接地极;在控制室和通信室铺设等电位,所有电气设备的外壳均与等电位汇流牌连接。

交流特高压电网的雷电过电压防护(正式)

编订:__________________ 单位:__________________ 时间:__________________ 交流特高压电网的雷电过电压防护(正式) Deploy The Objectives, Requirements And Methods To Make The Personnel In The Organization Operate According To The Established Standards And Reach The Expected Level. Word格式 / 完整 / 可编辑

文件编号:KG-AO-9239-87 交流特高压电网的雷电过电压防护 (正式) 使用备注:本文档可用在日常工作场景,通过对目的、要求、方式、方法、进度等进行具体、周密的部署,从而使得组织内人员按照既定标准、规范的要求进行操作,使日常工作或活动达到预期的水平。下载后就可自由编辑。 交流特高压电网的雷电过电压及其防护可以分为线路和变电站两个方面。线路的雷电过电压防护包括绕击和反击防护,变电站的雷电过电压防护包括直击雷和侵入波的防护。 1.特高压线路的雷电过电压防护 由于特高压输电线路杆塔高度高,导线上工作电压幅值很大,比较容易从导线上产生向上先导,相当于导线向上伸出的导电棒,从而引起避雷线屏蔽性能变差。这一点不但可从电气几何理论上得到解释,运行情况也提供了佐证。前苏联的特高压架空输电线路运行期间内曾多次发生雷击跳闸,基本原因是在耐张转角塔处雷电绕击导线。日本特高压架空输电线路在降压运行期间雷击跳闸率也很高,据分析是线路遭到

侧面雷击引起了绝缘子闪络。 理论分析和运行情况均表明,特高压输电线路雷击跳闸的主要原因是避雷线屏蔽失效,雷电绕击导线造成的。因此采用良好的避雷线屏蔽设计,是提高特高压输电线路耐雷性能的主要措施。同时还应该考虑到特高压输电线路导线上工作电压对避雷线屏蔽的影响。对于山区,因地形影响(山坡、峡谷),避雷线的保护可能需要取负保护角。 2.特高压变电站的雷电过电压保护 根据我国110~500千伏变电站多年来的运行经验,如果特高压变电站采用敝开式高压配电装置,可直接在变电站构架上安装避雷针或避雷线作为直击雷保护装置;如果采用半封闭组合电器(HGIS)或全封闭组合电器(GIS),进出线套管需设直击雷保护装置,而GIS本身仅将其外壳接至变电站接地网即可。 与超高压变电站一样,特高压变电站电气设备也需考虑由架空输电线路传入的雷电侵入波过电压的保护,其根本措施在于在变电站内适当的位置设置避雷

电子设备的雷电及过电压保护

电子设备的雷电及过电压保护 过电压主要是指雷击过电压、电力网络操作过电压,损坏电子设备的过电压通常就是这两种。众所周知,作为一种大气物理现象,每一次雷击都是由一系列的放电(云间、云地)形成的。雷击过电压是指由于雷电直接击中电线;雷击避雷针时由于电阻耦合、电容耦合、电感耦合引入电线;或雷击某地造成不同地之间的地电位不均衡等原因在有源或无源导体上产生的瞬态过电压。雷击过电压的能量有时非常强,雷电的放电电流一般为20_40千安培,在大雷暴时最大可达430千安培,雷击概率及其电流数据如下表所示: 概率50%10%5%≈1% 电流峰值kA3080100200 电荷量As1080100400 雷电现已成为破坏电子设备的主要原因。操作过电压是指开关中央电源设备、电力网中大型感性或容性设备的投切等原因产生的过电压。操作过电压不如雷击过电压高,但出现频繁,对电子设备同样会产生不同程度的损害。 1.过电压保护必要性 现在已进入电子信息时代,各行各业都日益广泛地采用电子信息技术装备自己,如一座现代化的大厦,一般都装有自动消防、防盗保安、程控电话、楼宇自控、电脑管理、群控电梯、广播音响、闭路等一系列电子信息系统;又如国防现代化建设,电子信息技术已作为其发展的基础;其它航天、金融、邮电、石油化工、电力、广播电视等部门及工厂企业也不例外,所以电子信息设备的应用已日趋广泛,其数量与规模正在不断地扩大。但是这种电子信息设备的工作信号电压很低,一般仅5V左右,因此,其抗干扰、抗电涌的能力极低,对电磁环境的要求很高,所以随着电子信息设备的广泛应用,过电压的危害也将日趋严重,尤其是雷电引起的过电压,其后果不但使这种昂贵的设备损坏,而且有可能使整个系统的运行中断,造成巨大的经济损失。 随着电子技术的发展,电子设备日益成为雷电破坏的主要对象之一。为此,国内外专家学者进行了大量的实验和研究,IEC(国际电工委员会)、ITU(国际电信联盟)等组织都制定了相应的防雷电及电磁脉冲的标准,如IEC1024、IEC1312、ITU的K系列等。IEC1024、IEC1312相继公布了雷电流参数(如表1)和雷电波形,并对雷电保护区(LPZ)的划分、系统的分级保护和浪涌过电压保护器(SPD)的各项指标进行了规定。我国的国家标准《建筑物防雷设计规范》(GB50057-94)也对雷电电磁脉冲的防护进行了规定:“在配电盘内,宜在开关的电源侧与外壳之间装设过电压保护器”(第3.5.4条,三);信息产业部《移动通信基站防雷防雷与接地设计规范》(YD5068-98)中规定:“3.1.5……出入基站的所有电力线均应在出口处加装避雷器”,“ 3.3.3同轴电缆馈线进入机房后与通信设备连接处应安装馈线避雷器”,“ 3.4.1信号电缆应由地下进出移动通信基站处应加装相应的信号避雷器”;公安部颁发的《计算机信息系统防雷保安器》(GA173-1998)中规定:“计算机信息系统加装有效可靠的防雷保安器,是国际上通用的最有效的防护措施”等。 表1 首次雷击的雷电流参数保护级别 Ⅰ(一类)Ⅱ(二类)Ⅲ-Ⅳ(三类) I幅值(KA)200150100 T1波头时间(μS)101010 T2波头时间(μS)350350350 2.雷电过电压保护系统 现代意义的防雷,把防雷看成一个系统工程,根据雷电电磁脉冲(LEMP)防护的国际标准:

交流特高压电网的雷电过电压防护详细版

文件编号:GD/FS-6195 (解决方案范本系列) 交流特高压电网的雷电过电压防护详细版 A Specific Measure To Solve A Certain Problem, The Process Includes Determining The Problem Object And Influence Scope, Analyzing The Problem, Cost Planning, And Finally Implementing. 编辑:_________________ 单位:_________________ 日期:_________________

交流特高压电网的雷电过电压防护 详细版 提示语:本解决方案文件适合使用于对某一问题,或行业提出的一个解决问题的具体措施,过程包含确定问题对象和影响范围,分析问题,提出解决问题的办法和建议,成本规划和可行性分析,最后执行。,文档所展示内容即为所得,可在下载完成后直接进行编辑。 交流特高压电网的雷电过电压及其防护可以分为线路和变电站两个方面。线路的雷电过电压防护包括绕击和反击防护,变电站的雷电过电压防护包括直击雷和侵入波的防护。 1.特高压线路的雷电过电压防护 由于特高压输电线路杆塔高度高,导线上工作电压幅值很大,比较容易从导线上产生向上先导,相当于导线向上伸出的导电棒,从而引起避雷线屏蔽性能变差。这一点不但可从电气几何理论上得到解释,运行情况也提供了佐证。前苏联的特高压架空输电线路运行期间内曾多次发生雷击跳闸,基本原因是在耐张

转角塔处雷电绕击导线。日本特高压架空输电线路在降压运行期间雷击跳闸率也很高,据分析是线路遭到侧面雷击引起了绝缘子闪络。 理论分析和运行情况均表明,特高压输电线路雷击跳闸的主要原因是避雷线屏蔽失效,雷电绕击导线造成的。因此采用良好的避雷线屏蔽设计,是提高特高压输电线路耐雷性能的主要措施。同时还应该考虑到特高压输电线路导线上工作电压对避雷线屏蔽的影响。对于山区,因地形影响(山坡、峡谷),避雷线的保护可能需要取负保护角。 2.特高压变电站的雷电过电压保护 根据我国110~500千伏变电站多年来的运行经验,如果特高压变电站采用敝开式高压配电装置,可直接在变电站构架上安装避雷针或避雷线作为直击雷保护装置;如果采用半封闭组合电器(HGIS)或全封闭

交流特高压电网的雷电过电压防护示范文本

交流特高压电网的雷电过电压防护示范文本 In The Actual Work Production Management, In Order To Ensure The Smooth Progress Of The Process, And Consider The Relationship Between Each Link, The Specific Requirements Of Each Link To Achieve Risk Control And Planning 某某管理中心 XX年XX月

交流特高压电网的雷电过电压防护示范 文本 使用指引:此解决方案资料应用在实际工作生产管理中为了保障过程顺利推进,同时考虑各个环节之间的关系,每个环节实现的具体要求而进行的风险控制与规划,并将危害降低到最小,文档经过下载可进行自定义修改,请根据实际需求进行调整与使用。 交流特高压电网的雷电过电压及其防护可以分为线路 和变电站两个方面。线路的雷电过电压防护包括绕击和反 击防护,变电站的雷电过电压防护包括直击雷和侵入波的 防护。 1.特高压线路的雷电过电压防护 由于特高压输电线路杆塔高度高,导线上工作电压幅 值很大,比较容易从导线上产生向上先导,相当于导线向 上伸出的导电棒,从而引起避雷线屏蔽性能变差。这一点 不但可从电气几何理论上得到解释,运行情况也提供了佐 证。前苏联的特高压架空输电线路运行期间内曾多次发生 雷击跳闸,基本原因是在耐张转角塔处雷电绕击导线。日

本特高压架空输电线路在降压运行期间雷击跳闸率也很高,据分析是线路遭到侧面雷击引起了绝缘子闪络。 理论分析和运行情况均表明,特高压输电线路雷击跳闸的主要原因是避雷线屏蔽失效,雷电绕击导线造成的。因此采用良好的避雷线屏蔽设计,是提高特高压输电线路耐雷性能的主要措施。同时还应该考虑到特高压输电线路导线上工作电压对避雷线屏蔽的影响。对于山区,因地形影响(山坡、峡谷),避雷线的保护可能需要取负保护角。 2.特高压变电站的雷电过电压保护 根据我国110~500千伏变电站多年来的运行经验,如果特高压变电站采用敝开式高压配电装置,可直接在变电站构架上安装避雷针或避雷线作为直击雷保护装置;如果采用半封闭组合电器(HGIS)或全封闭组合电器(GIS),进出线套管需设直击雷保护装置,而GIS本身仅将其外壳接至变电站接地网即可。

雷电保护及电力装置过电压防护

第十三章雷电保护及电力装置过电压防护 第一节建筑物防雷 1 建筑物防雷的分类 建筑物应根据其重要性、使用性质、发生雷电事故的可能性和后果,按防雷要求分为三类。 (1) 应划为第一类防雷建筑物: 一、凡制造、使用或贮存炸药、火药、起爆药、火工品等大量爆炸物质的建筑物,因电火花而引起爆炸,会造成巨大破坏和人身伤亡者。 二、具有0区或10区爆炸危险环境的建筑物。 三、具有1区爆炸危险环境的建筑物,因电火花而引起爆炸,会造成巨大破坏和人身伤亡者。 (2) 应划为第二类防雷建筑物: 一、国家级重点文物保护的建筑物。 二、国家级的会堂、办公建筑物、大型展览和博览建筑物、大型火车站、国宾馆、国家级档案馆、大型城市的重要给水水泵房等特别重要的建筑物。 三、国家级计算中心、国际通讯枢纽等对国民经济有重要意义且装有大量电子设备的建筑物。 四、制造、使用或贮存爆炸物质的建筑物,且电火花不易引起爆炸或不致造成巨大破坏和人身伤亡者。 五、具有1区爆危险环境的建筑物,且电火花不易引起爆炸或不致造成巨大破坏和人身伤亡者。 六、具有2区或11区爆炸危险环境的建筑物。 七、工业企业内有爆炸危险的露天钢质封闭气罐。 八、预计雷击次数大于0.06次/a的部、省级办公建筑物及其它重要或人员密集的公共建筑物。 九、预计雷击次数大于0.3次/a的住宅、办公楼等一般性民用建筑物。 (3) 应划为第三类防雷建筑物: 一、省级重点文物保护的建筑物及省级档案馆。 二、预计雷击次数大于或等于0.012次/a,且小于或等于0.06次/a的部、省级办公建筑物及其重要或人员密集的公共建筑物。 三、预计雷击次数大于或等于0.06次/a,且小于或等于0.3次/a的住宅、办公楼等一般性民用建筑物。 四、预计雷击次数大于或等于0.06次/a的一般性工业建筑物。 五、根据雷击后对工业生产的影响及产生的后果,并结合当地气象、地形、地质及周围环境等因素,确定需要防雷的21区、22区、23区火灾危险环境。 六、在平均雷暴日大于15d/a的地区,高度在15m及以上的烟囱、水塔等孤立的高耸建筑物;在平均雷暴日小于或等于15d/a的地区,高度在20m及以上的烟囱、水塔等孤立的高耸建筑物。 2 建筑物的防雷措施 (1) 一般规定 一、各类防雷建筑物应采取防直击雷和防雷电波侵入的措施。 第一类防雷建筑物和四、五、六款所规定的第二类防雷建筑物尚应采取防雷电感应的措

通信局(站)雷电过电压保护

中华人民共和国通信行业标准 通信局(站)雷电过电压保护 工程设计规范 1. 总则 1.0.1 为了解决综合通信大楼、交换局、数据局、模块局、接入网站、IP网站、移动通信基 站、卫星地球站、微波站等因雷电感应通过电源线、信号线、网络数据线、天馈线、遥控系统、监控系统引入的雷害,确保通信设备的安全和正常工作,特制定本规范。 1.0.2本规范适用于新建、扩建、改建及原有通信局(站)的雷电过电压保护工程设计。 1.0.3通信局(站)雷电过电压保护工程应建立在联合接地、均压等电位分区保护的基础上。 1.0.4 通信局(站)雷电过电压保护设计应根据电磁兼容原理,按防雷区划分,对电涌保护器 的安装位置进行合理规划。 1.0.5通信局(站)雷电过电压保护设计应以现场调查、局址地理环境、年雷暴日分布及通 信局(站)类型为依据。 1.0.6本规范是通信局(站)雷电过电压保护工程设计、施工、监理、维护和各类保护器件 选择的技术依据,通信局(站)雷电过电压保护工程所选用的电涌保护器应符合国家标准及通信行业标准或参照IEC、ITU-T-K系统等国际相关建议,经信息产业部认可的检测部门测试合格的产品。 1.0.7本规范年雷暴日的确定,一般应依椐通信局(站)所在地区的气象部门提供的数据, 或者参照本规范附录 C和附录D 的范围确定。 1.0.8通信局(站)雷电过电压保护工程除应执行本规范以外,还应符合国标GB50057-94《建 筑物防雷设计规范》及通信行业防雷接地标准。 2. 术语 2.0.1防雷区 将一个易遭雷击的区域,按照通信局(站)建筑物内外、通信机房及被保护设备所处环境的不同,进行被保护区域划分,这些被保护区域称为防雷区(Lightning Protection Zones 英文缩写LPZ,详见附录B)。 2.0.2雷电活动区 根据年平均雷暴日的多少,雷电活动区分为少雷区、中雷区、多雷区和强雷区:少雷区为一年平均雷暴日数不超过25的地区; 中雷区为一年平均雷暴日数在25~40以内的地区;

电力系统雷电过电压防护综述1

雷电过电压研究及防护 摘要:雷电过电压对电力系统破坏是非常严重的,雷电放电的危害形式主要有直接雷击、感应雷击、雷电过电压侵入、反击。对于输电线路的防护我们通过安装避雷器、避雷线、降低接地电阻、架设耦合地线的方法降低雷击概率;对于变电站我们可以通过采取进线段保护和侵入波保护的方法减小雷击对电站带来的危害;目前一般采用电磁仿真软件ATP-EMTP和PSCAD/EMTDC对输电线路和变电站进行防雷性能的分析,并给出合理的建议。 关键词:雷电过电压;雷电保护;电磁仿真软件 0引言 雷电是大气中集声、光、电、热极为壮观的自然现象,它对人们的生活、生产有着重大影响作用。但是,在现代生活中,雷电也给人类各行各业带来巨大的危害。据美国的保守估计,主要由于雷电冲击导致计算机网络系统失效或损坏,平均每年约占全部故障的。据我国一些省市统计,因雷害作用,电子设备的直接损失约占雷电灾害总损失 的80%。输电线路的电压等级越高,遭受自 然雷害的几率也随着增加。 雷云放电一般经过三个过程先导放电阶段、主放电阶段、余光放电阶段。主放电阶段存在时间极短,电流极大,可达数十乃至数百千安,这个时间造成的危害是巨大的。雷电的危害一般分为直击雷和雷电感应。直击雷击中人体、建筑物、设备时,会产生巨大的光和热,强大的雷电流转变为热能。雷电流在闪击中直接进入金属管道或导线时,它们沿着金属管道或导线可以传送到很远的地方。除了沿管道或导线产生的电或热效应,破坏其机械和电气连接之外,当它侵入与此相连的金属设施或用电设备时,还会对金属设施或用电设备的机械结构产生破坏作用,并危及有关操作和使用人员的安全。直击雷或感应雷都可能使导线或金属管道产生过电压。这种过电压沿着导线或金属管道从远处雷区或防雷保护区域之外传来,侵入建筑物内部或设备内部,而使建筑物结构、设备部件损坏或人员的伤亡。同时,当雷电击中到建筑物时,雷电流幅值大,波头陡度高,雷电流流过时也会使接地引下线和接地装置的电位骤升到上百千伏,有可能会将工作接地引入反击电流,造成人身和设备雷击事故。 因此,如何切实有效地制定及改善输电线路和变电站的防雷措施,已经成为确保电力系统安全、可靠、稳定运行的重要工作之一。本文分别从输电线路防雷和变电站防雷的方法进行了简单的介绍,希望对输电线路和变电站防雷设计提供参考。 1 输电线路的防雷措施 目前在防雷工作方面,人们主要是通过架设避雷器、架设避雷线、降低杆塔接地电阻,提高绝缘水平、安装一系列的其他保护装置以及选择适合中线点的接地运行方式等。 1.1 安装避雷器 输电线路是通过采用架设避雷器的办法,可以在当雷电击中线路时将一部分雷电电流通过雷电杆塔将其引入大地,从而达到对输电线路保护的效果。而且如果线路中有较大的雷电电流流过时,通过采用架设避雷器的办法,还可以达到对雷电电流进行分流的效果,大量的雷电电流被引入到地下。考虑经济因素的影响,在确保一定耐雷水平的前提下,往往没有必要在所有相都安装避雷器, 对于文献[1]中根据220KV同塔双回路的建模 分析得出,考虑单相、两相、三相和四相的耐雷水平,两相安装时均应选取在中层安装这种形式。 1.2 降低接地电阻 对于不同的电压等级,输电线路杆塔的接地电阻大小都有严格规定。在高电阻率地区,我们还需要通过接地电阻降阻剂、爆破接地技术、多支外引式接地装置、伸长水平接地体的方法来降低接地电阻;通过降低接地电阻可以提高线路耐雷水平、降低雷击跳

电子设备(石化系统)的雷电过电压保护——雷电过电压保护系统通用范本

内部编号:AN-QP-HT814 版本/ 修改状态:01 / 00 When Carrying Out Various Production T asks, We Should Constantly Improve Product Quality, Ensure Safe Production, Conduct Economic Accounting At The Same Time, And Win More Business Opportunities By Reducing Product Cost, So As T o Realize The Overall Management Of Safe Production. 编辑:__________________ 审核:__________________ 单位:__________________ 电子设备(石化系统)的雷电过电压保护——雷电过电压保护系统通用范本

电子设备(石化系统)的雷电过电压保护——雷电过电压保护系统通用范本 使用指引:本安全管理文件可用于贯彻执行各项生产任务时,不断提高产品质量,保证安全生产,同时进行经济核算,通过降低产品成本来赢得更多商业机会,最终实现对安全生产工作全面管理。资料下载后可以进行自定义修改,可按照所需进行删减和使用。 电子设备防雷电过电压是一个系统工程,国内过电压保护等方面欠缺相应的标准,根据中华人民共和国标准法的规定,对国内无相应的标准可参考时,参照国际上有关规定执行。依据IEC61312等国际标准结合国内标准设计防雷系统。一个有效的防雷系统,包括3部分:直击雷保护,一点接地,瞬态浪涌电压抑制,三者缺一不可。而正确的连接和接地是其中最关键的因素。 1 直击雷保护 直击雷要靠接闪器经引下线和接地装置,

自动气象站的雷电及过电压防护

自动气象站的雷电及过电压防护 摘要]文章从自动气象站遭雷电干扰和入侵通道入手,对自动气象站存在的雷电 隐患进行分析,提出自动气象站雷电过电压防护措施。 [关键词]自动气象站;雷电防护;过电压 引言:随着气象事业的不断进步发展,自动气象站的投入使用逐步取代了传 统的常规气象观测仪器,使我国气象事业走向新的历程。自动气象站是一种能自 动观测和存储气象观测数据的设备,应用于各个行业的多个领域,主要由传感器、采集器、通讯接口、系统电源等组成,设备结构复杂精密,都是采用高科技电子 产品等,为用户提供多时空分布、实时监测的精确信息,虽然自动气象站均有安 装避雷防护装置,但各类气象传感器却没有抵御外界电磁干扰的能力,再加上自 动气象站的使用环境要求在室外、空旷的地带,气象站测桅杆在旷野孤立高耸等,种种条件因素给雷电产生的过电压提供了入侵通道,因此雷电防御也成为自动气 象站的重要组成部分。 1:自动气象站雷电干扰和入侵途径 1.1雷电干扰源 现代化自动气象站监测系统都是采用大量高科技电子元器件组成的电气设备,这些电子元器件有机组合在一起,形成了微电子的系统设备。气象站系统的电子 设备对外界电磁干扰十分敏感,电磁干扰一般分为人为干扰和自然干扰两种干扰源,人为干扰包括断路器、电力系统等产生的过电压以及来自通信网络的高频电 磁干扰等,这种人为的电磁干扰使用现代化防御技术能够很好地被控制,不会给 社会造成重大影响损失;自然干扰包括雷电、射线及其他自然界的干扰等,这种 自然界的电磁干扰比较严重。其中雷电发生时产生的放电和过电压产生的危害最大,成为主要的干扰源。雷电产生过电压危害的主要来源有两种形式,直击雷和 感应雷,其中直击雷能击中自动站的可能性较小,在工作中采用一般的避雷网或 者避雷针都可以对自动站进行有效地保护,但是感应雷所产生的危害就比较大, 针对此情况,应该采用综合性措施进行防护工作。 1.2雷电入侵通道 1.21 自动气象站的结构工作原理 自动气象站的类型有多种,但其结构组成基本一致,主要由传感器、采集器、系统电源、通信接口及外围设备(计算机、打印机)等组成。系统软件还包括采 集软件和地面测报业务软件。传感器把观测到的气象要素转换成信号输出;采集 器是自动站的核心组件,由接口电路、处理器和存储器等软件组成,工作效率较高,主要对观测到的数据进行采样、存储、传输等;系统电源是提供所有设备仪 器工作的前提;通讯接口用于各数据之间的传输通道。 1.22雷电对气象站的入侵途径 雷电入侵气象站的方式可以有多种,其中主要以两种形式侵入:传导耦合和 辐射耦合,通过这两种形式将雷电过电压输送到自动气象站,导致气象站的系统 设备不能正常运行甚至损坏。自动气象站的组成线路通道复杂多样成为雷电入侵 的主要途径,各电源线、连接部件之间的通道和网络的通信电路等,自动气象站 的电源是由低压线进行电力传输,需要引入电源至室内,线路受雷击容易出现破损,雷电的过电压沿着电力配置路线进行感染传播,所以以电源线的方式入侵较 严重。雷暴天气,雷电产生的强大雷电流击到建筑物,电流通过物体传入大地, 通过入侵到自动气象站的传感器或采集器等通信线路,造成设备故障或毁坏;还

防雷设施及过电压保护

单选题 3.1.6-1001、对于连接组别为Yyn0的配电变压器,中性线电流不应超过低压侧额定电流的( A )。 A、25% B、10% C、% D、5% 出处:DLT 499-2001 农村低压电力技术规程3.2.8条 3.1.6-1002、独立避雷针与配置装置的空间距离不应小于( A )。 A、5m B、10m C、12m D、15m 出处:GB50169-2006 《接地装置施工及验收规范》 3.1.6-1003、中性点不接地系统比直接接地系统供电可靠性( A )。 A、高 B、差 C、相同 D、无法比 出处:国网公司通用培训教材《电气设备及运行维护》第二章中性点运行方式 *3.1.6-1004、高压输电线路故障,绝大部分是( A )。 A、单相接地 B、两相接地短路 C、三相短路 D、两相短路出处:国网公司通用培训教材《电力安全生产及防护》第三章安全防护技术及应用 *3.1.6-1005、变电所对直击雷的保护是采用( C )。 A、避雷针 B、避雷线 C、避雷针或避雷线 D、避雷器 出处:国网公司通用培训教材《电力安全生产及防护》第三章安全防护技术及应用

3.1.6-1006、大电流接地系统是指中性点直接接地的系统,其接地电阻值应不大于( B )。 A、Ω B、Ω C、1Ω D、4Ω 出处:GB50169-2006 《接地装置施工及验收规范》 3.1.6-1007、独立避雷针的接地电阻一般不大于( D ) A、4Ω B、6Ω C、8Ω D、10Ω 出处:GB50169-2006 《接地装置施工及验收规范》 3.1.6-1008、两接地体间的平行距离应不小于( B )m。 A、4 B、5 C、8 D、10 出处:GB50169-2006 《接地装置施工及验收规范》 3.1.6-1009、单相接地引起的过电压只发生在( C )。 A、中性点直接接地电网中 B、中性点绝缘的电网中 C、中性点不接地或间接接地电网中 D、中性点不直接接地的电网中:即经消弧线圈接地的电网中 出处:国网公司通用培训教材《电气设备及运行维护》第二章中性点运行方式

雷电防护措施

雷电防护措施 按照防护范围可将安装弱电设备的建筑物的防雷措施分为两类,外部防护和内部防护。 (1) 外部防护外部防护是指对安装弱电设备的建筑物本体的安全防护,可采用避雷针。分流。屏蔽网。均衡电位。接地等措施,这种防护措施人们比较重视。比较常见,相对来说比较完善。弱电设备的外部防护首先是使用建筑物的避雷针将主要的雷电流引人大地;其次是在将雷电流引人大地的时候尽量将雷电流分流,避免造成过电压危害设备;第三是利用建筑物中的金属部件以及钢筋可以作为不规则的法拉第笼,起到一定的屏蔽作用,如果建筑物中的设备是低压电子逻辑系统。遥控。小功率信号电路的电器,则需要加装专门的屏蔽网,在整个屋面组成不大于5m-5m,6m-4m的网格,所有均压环采用避雷带等电位连接;第四是建筑物各点的电位均衡,避免由于电位差危害设备;第五是保障建筑物有良好的接地,降低雷击建筑物时接点电位损坏设备。 (2)内部保护内部防护是指在建筑物内部弱电设备对过电压(雷电或电源系统内部过电压)的防护,其措施有:等电位联结。屏蔽。保护隔离。合理布线和设置过电压保护器等措施.从EMC(电磁兼容)的观点来看,防雷保护由外到内应划分为多级保护区。最外层为0级,是直接雷击区域,危险性最高,主要是由外部(建筑)防雷系统保护,越往里则危险程度越低。

保护区的界面划分主要通过防雷系统。钢筋混凝土及金属管道等构成的屏蔽层而形成,从0级保护区到最内层保护区,必须实行分层多级保护,从而将过电压降到设备能承受的水平。一般而言,雷电流经传统避雷装置后约有50%是直接泄人大地,还有50%将平均流人各电气通道(如电源线,信号线和金属管道等)。 5 电脑通信网络弱电设备的防雷措施 随着电脑通信设备的大规模使用,雷电以及操作瞬间过电压造成的危害越来越严重。以往的防护体系已不能满足电脑通信网络安全的要求。应从单纯一维防护转为三维防护,包括:防直击雷,防感应雷电波侵入,防雷电电磁感应,防地电位反击以及操作瞬间过电压影响等多方面作系统综合考虑。多级分级(类)保护原则:即根据电气。微电子设备的不同功能及不同受保护程序和所属保护层确定保护要点作分类保护;根据雷电和操作瞬间过电压危害的可能通道从电源线到数据通信线路都应做多级层保护。 (1)电源部分防护 弱电设备的电源雷电侵害主要是通过线路侵入。高压部分有专用高压避雷装置,电力传输线把对地的电压限制到小于6000V(1EEEEC62.41),而

500 kV GIS 变电站雷电过电压保护研究

D ec .2009 Vol.45No.6 High Voltage Apparatus 收稿日期:2009-06-12 作者简介:甘凌霞(1985),女,硕士研究生,主要研究方向为电力系统过电压和电力系统防雷接地技术。 0引言 随着500kV 输变电工程的建设和发展,各电力 科研、设计单位对500kV 变电站的方案试验和研究逐渐深入,500kV 雷电侵入波保护的计算和分析作为变电站科研和设计的一个重要内容,也取得了很大的进步[1-4]。但是诸多方案并不切合实际,有的只是过度地强调绝缘裕度,并未从经济角度考虑;有的只是通过片面计算给出了方案,由此留下很大的安全隐患。文[5,6]取绝缘子串50%放电电压作为一定值,进行过电压计算并给出了防雷方案。绝缘子串的冲击伏秒特性是随时间变化的,所以这种选取侵入波的方法并不可取。文[7]为了从严考虑,忽略了电晕、杆塔冲击接地电阻等因素的影响,依实际情况看来,模型显得过于保守和粗略。文[3]将变电站和进 线段结合起来,考虑绝缘子串冲击伏秒特性,进线段冲击电晕和杆塔的冲击接地电阻,对于雷击点,笔者只选择了距离终端“门”形构架的1号塔作为侵入波最严重的情况来处理,某些情况下可能正确,但大多数情况下不合适,大量研究表明,1号塔和变电所的终端“门”形构架(0号塔)距离比较近,雷击1号塔时,经地线由0号塔返回的负反射波很快返回1号塔,降低了1号塔顶电位,使侵入波过电压减小[8],所以仅计算雷击1号塔侵入波过电压不全面。 将500kV GIS 变电站和进线段结合起来,通过对ATP -EMTP 绝缘子串冲击伏秒特性、进线段冲击电晕、杆塔的冲击接地电阻进行仿真,对避雷器的架设位置、远近区杆塔的冲击接地电阻进行全面系统地分析,为500kV GIS 变电站过电压保护提供新的工程参考。 500kV GIS 变电站雷电过电压保护研究 甘凌霞, 李 雷, 李景禄 (Changsha University of Science and Technology ,Changsha 410076,C hina ) Lightning Over -voltage Protection for 500kV GIS Substation (长沙理工大学电气与信息工程学院,湖南长沙410076) GAN Ling -xia ,LI Lei ,LI Jing -lu Abstract:This paper combines incoming lines with a 500kV GIS substation to investigate the lightning over -voltage of 500kV GIS substation via ATP -EMTP simulation program with respect to the influences of impulse voltage -second characteristics of insulator strings ,impulse corona of incoming lines ,impulse grounding resistance of tower ,and position of lightning.The result shows that impulse corona and grounding resistance of the tower which is close to the substation exert great influence on over -voltage ,maybe the lightning over -voltage is not the maximum when lightning strike the tower which is close to the terminal door -typed structure ,and a group of arresters installed on bus can decrease the over -voltage effectively when the over -voltage of the equipment is very serious.This research takes both safety and economy into account to provide a reference for the lightning over -voltage protection of GIS substations. Key words:GIS substation ;impulse corona ;grounding resistance ;position of lightning ;over -voltage 摘要:将500kV GIS 变电站和进线段结合起来,考虑绝缘子串冲击伏秒特性、进线段冲击电晕、远近区杆塔冲击接地电阻、落雷点等因素的影响,采用ATP -EMTP 对500kV GIS 变电站的雷电侵入波过电压进行了研究。研究表明,冲击电晕、近区杆塔接地电阻对雷电过电压有很大的影响;雷击最靠近变电所终端“门”形塔的杆塔时,过电压有可能不是最严重的;当设备过电压较严重时,母线上增装一组避雷器能有效降低过电压。该研究思路兼顾安全和经济两方面,可为工程提供新的参考。关键词:GIS 变电站;冲击电晕;接地电阻;落雷击;过电压中图分类号:TM862 文献标志码:A 文章编号:1001-1609(2009)06-0110-05 第45卷第6期 2009年12月Vol.45No.6 D ec .2009High Voltage Apparatus

浅谈通信设施雷电过电压防护措施(通用版)

( 安全管理 ) 单位:_________________________ 姓名:_________________________ 日期:_________________________ 精品文档 / Word文档 / 文字可改 浅谈通信设施雷电过电压防护 措施(通用版) Safety management is an important part of production management. Safety and production are in the implementation process

浅谈通信设施雷电过电压防护措施(通用 版) 随着科技的迅猛发展,大规模集成电路和智能化在通信设备中的广泛应用,使得各种先进通信设备对过电压的要求也就越来越高。由于雷电在电源线、信号线、天馈线等上感应的瞬间过电压造成的危害时常发生,因此必须采取适当的保护措施以避免因过电压及其所产生的过电流对传输线路、通信设备和人员造成的危害。 雷电是一种自然现象,它曾给人类社会带来了不少危害,国际电工委员会已将雷电灾害称为“电子时代的一大公害”,雷击、感应雷击、电源尖波等瞬间过电压已成为破坏电子设备的罪魁祸首。从大量的通信设备雷击事例中分析,专家们认为:由雷电感应和雷电波侵入造成的雷电电磁脉冲(LEMP)是通信设备损坏的主要原因。因此只有了解了它的形成过程,寻求有效地防护措施才能减少雷电

带来的损失。根据气象观测,地球上每秒钟要出现大约100次左右的闪电雷击。按照电信专用房屋设计规范,通信大楼一般都安装有避雷针、避雷网或避雷带,并且均采取了联合接地的方式。从形式上看,它已具备了良好的防雷和抗外界电磁干扰的性能,然而通信设备为什么有时还会遭受过压过流而损坏呢?甚至还会对操作维护人员的人身构成威呢?这是由于当发生雷电时,带电的云层会在通信设施的天线上产生感应电荷或雷电感应通过通信和电力线路侵入,如果天线和通信线缆与大地之间直流通路不畅,就会由于感应在天线和线缆与大地之间产生高电位而引起过电压,致使通信设施无法承受强电流的侵入而损坏,甚至会危及操作人员的人身安全。 随着长江通信建设速度的加快,先进通信设备在长江通信网的大规模应用,单一的防护体系已不能满足现代通信网络安全的要求,我局也加大了对防雷接地系统的投入,防护体系也日趋完善。防护体系已从单一防护体系转为多级防护,多级防护包括防直击雷、防感应雷电、防地电位反击引起的瞬间过电压影响等多方面的防护,应根据数字程控、数字微波、VHF、光电传输、交直流电源等所有微

电子设备(石化系统)的雷电过电压保护——雷击过电压保护的必要性正式版

Through the reasonable organization of the production process, effective use of production resources to carry out production activities, to achieve the desired goal. 电子设备(石化系统)的雷电过电压保护——雷击过电压保护的必要性正式版

电子设备(石化系统)的雷电过电压保护——雷击过电压保护的必要性正式版 下载提示:此安全管理资料适用于生产计划、生产组织以及生产控制环境中,通过合理组织生产过 程,有效利用生产资源,经济合理地进行生产活动,以达到预期的生产目标和实现管理工作结果的把控。文档可以直接使用,也可根据实际需要修订后使用。 石化系统电子设备的工作信号电压一 般很低,仅5V左右,其抗干扰、抗电涌的 能力极低,对电磁环境的要求很高,所以 随着电子信息设备的广泛应用,过电压的 危害也将日趋严重,其后果不但会使这些 昂贵的设备损坏,而且有可能使整个系统 的运行中断,造成巨大的经济损失。 随着电子技术的发展,电子设备日益 成为雷电破坏的主要对象之一。为此,国 内外专家学者进行了大量的实验和研究, IEC(国际电工委员会)、ITU(国际电信联 盟)等组织都制定了相应的防雷电及电磁

脉冲的标准,如IEC61024,IEC61312,ITU 的K系列等。IEC61024,IEC61312相继公布了雷电流参数和雷电波形,并对雷电保护区(LPZ)的划分、系统的分级保护和浪涌过电压保护器(SPD)的各项指标进行了规定。我国的国家标准《建筑物防雷设计规范》(GB50057-94)也对雷电电磁脉冲的防护进行了规定:“在配电盘内,宜在开关的电源侧与外壳之间装设过电压保护器”(第3.5.4条,三);信息产业部《移动通信基站防雷与接地设计规范》 (YD5068-98)中规定:“3.1.5……出入基站的所有电力线均应在出口处加装避雷器”“3.3.3同轴电缆馈线进入机房后与通信设备连接处应安装馈线避雷器”“3.4.1

雷电防护措施

按照防护范围可将安装弱电设备的建筑物的防雷措施分为两类,外部防护和内部防护? (1) 外部防护外部防护是指对安装弱电设备的建筑物本体的安全防护,可采用避雷针?分流?屏蔽网?均衡电位?接地等措施,这种防护措施人们比较重视?比较常见,相对来说比较完善?弱电设备的外部防护首先是使用建筑物的避雷针将主要的雷电流引人大地;其次是在将雷电流引人大地的时候尽量将雷电流分流,避免造成过电压危害设备;第三是利用建筑物中的金属部件以及钢筋可以作为不规则的法拉第笼,起到一定的屏蔽作用,如果建筑物中的设备是低压电子逻辑系统?遥控?小功率信号电路的电器,则需要加装专门的屏蔽网,在整个屋面组成不大于5m-5m,6m-4m的网格,所有均压环采用避雷带等电位连接;第四是建筑物各点的电位均衡,避免由于电位差危害设备;第五是保障建筑物有良好的接地,降低雷击建筑物时接点电位损坏设备? (2)内部保护内部防护是指在建筑物内部弱电设备对过电压(雷电或电源系统内部过电压)的防护,其措施有:等电位联结?屏蔽?保护隔离?合理布线和设置过电压保护器等措施.从EMC(电磁兼容)的观点来看,防雷保护由外到内应划分为多级保护区?最外层为0级,是直接雷击区域,危险性最高,主要是由外部(建筑)防雷系统保护,越往里则危险程度越低?保护区的界面划分主要通过防雷系统?钢筋混凝土及金属管道等构成的屏蔽层而形成,从0级保护区到最内层保护区,必须实行分层多级保护,从而将过电压降到设备能承受的水平?一般而言,雷电流经传统避雷装置后约有50%是直接泄人大地,还有50%将平均流人各电气通道(如电源线,信号线和金属管道等)? 5 电脑通信网络弱电设备的防雷措施 随着电脑通信设备的大规模使用,雷电以及操作瞬间过电压造成的危害越来越严重?以往的防护体系已不能满足电脑通信网络安全的要求?应从单纯一维防护转

过电压保护

过电压保护 基本简介 过电压指峰值大于正常运行下最大稳态电压的相应峰值的任何电压。在工程上,它指一切可能对设备造成损害的危险电压。因此在工程中,一些虽然大于设备正常运行电压峰值但不足以危及设备正常工作的过电压被排除在外。过电压包括: (1)瞬态过电压,持续时间为毫秒级或更短,是避雷器的主要防护对象。 (2)暂态过电压或短时过电压,持续时间相对较长,一般介于0.1s和1s之间。 瞬态过电压的来源主要有:雷击、开关操作、静电放电和核爆炸。在通信局站,主要是雷电过电压或雷击过电压。 暂态过电压主要有:转移过电压、断零过电压、断线谐振过电压和中性线漂移形成的过电压。此外,空载线路的电容效应、不对称接地故障和突然甩负荷也可能产生危险的过电压。 1.通信电源系统过电压保护的基本原则 通信电源系统过电压保护有两条基本原则:一是系统防护原则,二是概率防护原则。 (1)系统防护原则 之所以有系统防护原则,是因为: 1)危险过电压,特别是雷电过电压的耦合机制多种多样,无孔不入; 2)因供电、数据与信息传输等业务需要,通信设备间存在着广泛的电连接。 系统防护原则包括以下内容: 1)既要考虑到瞬态过电压的保护,也要考虑到暂态过电压的耐受与防护; 2)既要考虑到各种过电压的保护,也要考虑到电磁脉冲的防护; 3)考虑到每个端口的保护; 4)将电涌保护器和被保护电路作为一个整体看待,进行良好的配合与协调; 5)过电压保护措施,必须符合相关标准和规范的要求; 6)过电压保护措施的加入,不能影响其他通信设备间的正常运行和互联互通; 7)提出合理的机房环境要求;

8)提出合理的安装与维护要求。 (2)概率防护原则 之所以有概率防护原则,是因为: 1)雷电的形成和发生有一定的随机性和不确定性,雷电参数的取值也有一定的统计性质; 2)防雷装置不能阻止雷电的形成; 3)由于技术的限制,防雷装置不能完全消除或阻止所有过电压,设备的过电压耐受能力也是有限的。 根据概率防护原则,需要做到: 1)对设备进行多种波形、幅值的模拟冲击测试; 2)对被保护设备提出过电压耐受指标; 3)设备的冲击通流容量的指标应明显高于国内外标准的要求。 2.过电压保护的方法 (1)过电压保护基本方法 为了防止过电压威胁到设备的正常运行和安全,首先可以减少或阻止过电压能量到达设备,这样的方法包括: 1)衰减或转移能量,如采用屏蔽、滤波、加装电涌保护器(SPD)等措施。 2)断开危险线路,如采用熔断器、短路器等。这一方法要在条件允许时才可以实施。 3)电气隔离,如采用隔离变压器、光耦等。 其次,由于过电压本身的不确定性和技术实现上的困难,不可能将过电压能量完全消除或阻止,这时需要增强设备抵抗剩余能量威胁的方法。这些方法有:提高设备的工作电压范围、提高设备的绝缘强度以及设计和实施完善的等电位连接与接地网络等。 (2)多级保护 通信电源系统应采用分级保护,逐级限压,将雷电过电压限制在设备的承受水平上。 (3)端口的保护 1)外壳端口的保护

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